Plataforma acelera criação de trigo resistente à brusone

Uma nova plataforma de genotipagem da Embrapa Trigo automatizou o preparo de amostras de DNA de trigo. A tecnologia reduziu o processo, que antes levava dias, para aproximadamente 12 horas. Isso diminuiu os custos da pesquisa e acelerou a identificação de marcadores genéticos ligados à produtividade e à resistência a doenças na cultura.

O avanço foi possível com a evolução do processo de genotipagem, técnica que identifica variações no DNA. O laboratorista Jordalan Muniz explicou que, em duas décadas, o protocolo foi modernizado com a substituição de análises manuais por sistemas de eletroforese e, mais recentemente, pelo sequenciamento em larga escala.

O sequenciamento de segunda geração foi incorporado à rotina do laboratório com a chegada de dois equipamentos: o ION Chef, para preparo das amostras, e o ION GeneStudio S5 Plus, que realiza o sequenciamento. O pesquisador Luciano Consoli afirmou que o trabalho de um ano pode ser realizado em uma semana.

O genoma do trigo é cinco vezes maior que o genoma humano. Com o sequenciamento do genoma da espécie em 2018, foi possível avançar em novas ferramentas. Atualmente, a equipe de Genética Molecular da Embrapa Trigo dispõe de informações de 5 mil marcadores moleculares para o trigo e de 3.500 marcadores para cevada.

Segundo a laboratorista Tatiane Crespi, a identificação de marcadores moleculares contribui para a seleção de linhagens com características desejáveis. Com a nova plataforma, é possível fazer a análise simultânea de 384 amostras com 202 marcadores, gerando cerca de 80 mil data points.

A plataforma também permite avaliar regiões específicas nas sequências de DNA. “O primeiro resultado do uso dessa tecnologia é o aumento da eficiência na geração de novas cultivares”, disse Consoli. Ele comparou o avanço a ter um mapa mais detalhado, com “ruas e placas de sinalização”.

Avanços para o melhoramento genético

As cultivares ou linhagens de trigo com os marcadores de interesse poderão ser usadas nos blocos de cruzamentos dos programas de melhoramento. No caso do trigo, as análises já são conduzidas no trabalho para ampliar a resistência genética a doenças, como a brusone.

A pesquisadora Gisele Torres explicou que, identificada a presença de um marcador associado à resistência, as plantas podem ser incorporadas ao programa de melhoramento. Ela lembrou, porém, que é fundamental analisar a reação das plantas a campo. “A simples presença de um marcador não é suficiente para que as plantas sejam resistentes”, complementou.

Outras potencialidades da plataforma estão sendo exploradas. Em solos, é possível extrair o DNA de uma amostra para identificar microrganismos que beneficiam o cultivo do trigo. Também é possível caracterizar marcadores para o desenvolvimento de trigos para celíacos.

Os pesquisadores pretendem explorar ainda outras possibilidades, como análises em expressão gênica por RNAseq e sequenciamento de pequenos genomas. Consoli destacou o entusiasmo com a ferramenta: “Antigamente usávamos uma lupa e evoluímos para ver o que está dentro das plantas. Agora, conseguimos identificar variações no DNA associadas à defesa e ao uso de recursos do ambiente.”